Question

用氮化硅(Si₃N₄)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件, 能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅, 其反应如下: 3SiCl₄(g)+2N₂(g)+6H₂(g) Si₃N₄(s)+12HCl(g)   ΔH <0

完成下列填空:

（1）在一定温度下进行上述反应, 若反应容器的容积为2 L, 3 min后达到平衡, 测得固体质量增加了2. 80 g, 则转移电子的物质的量为          ，H₂的平均反应速率为　　　　mol/(L·min); 该反应的平衡常数表达式K=　　　　　　　　。

（2）上述反应达到平衡后, 下列说法正确的是　　　　。

a. 其他条件不变, 压强增大, 平衡常数K减小     

b. 其他条件不变, 温度升高, 平衡常数K减小

c. 其他条件不变, 增大Si₃N₄物质的量,平衡向左移动

d. 其他条件不变, 增大HCl物质的量,平衡向左移动

（3）一定条件下, 在密闭恒容的容器中, 能表示上述反应达到化学平衡状态的是　　　　。

A. 3v_逆(N₂)=v_正(H₂)            B. v_正(HCl)=4v_正(SiCl₄)

C. 混合气体密度保持不变      D. c(N₂)∶c(H₂)∶c(HCl)=1∶3∶6

（4）若平衡时H₂和HCl的物质的量之比为, 保持其他条件不变, 降低温度后达到新的平衡时, H₂和HCl的物质的量之比　　　(填“>”、“=”或“<”)。

 

Answer 1

【答案】

（1）0.24mol  0. 02　  （2）bd   （3）ac   （4）<　

【解析】

试题分析：（1）2.80/（3*28+4*14）*3*4=0.24mol;

2.80/（3*28+4*14）*6/3/2=0.02 mol/(L·min);

平衡常数是指可逆化学反应达到平衡时，每个产物浓度系数次幂的连乘积与每个反应物浓度系数次幂的连乘积之比；

（2）a、温度不变，加压或改变反应物的浓度等平衡常数不变，错误；b、因反应为放热反应，故反应达到平衡后，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数K减小，正确；c、其他条件不变，增加固体Si₃N₄平衡不移动，错误；d、其他条件不变，增大HCl的物质的量，平衡向消耗HCl的逆反应方向移动，d正确。）

（3）利用化学反应速率之比等于化学方程式计量系数比可知a项叙述表示v_正=v_逆，表示反应达到平衡态，正确；b项均表示正反应，无论反应是否处于平衡态，都成立，错误；c、混合气体密度不变说明溶液中气体质量不变，而平衡移动则气体质量改变，所以c项表示达到平衡态，正确；d项表示的浓度关系与是否平衡无关，错误。

（4）降低温度，平衡正向移动，n(H₂)/n(HCl)变小。

考点：化学平衡。